一种穿浪型侧壁气垫船制造技术

一种穿浪型侧壁气垫船，能够提供一种密封、吸浪、穿浪船体、在海况中航行稳定、低能耗、高垫升气压的船体结构的侧壁气垫船，在于既有气垫船功能还保持有水面船特征。主要是：船体：在船体的前部是悬梁船首，底部高于喷射式围裙顶部，超出喷射式围裙平面并向前方向水平伸出一定长度；船体底部两侧设置有向下延伸的、刚性的左右前侧壁和左右后侧壁，在喷射式围裙的前方均设有限位器，后喷射式围裙外侧与船尾的底部之间设置有调节器。喷射式围裙；包括喷射系统和围裙，喷射式围裙由支撑轴承、支架、上横管、短横管、侧立管、下横管、中立管和面板组成。支架与上横管之间安装有支撑轴承。一喷射系统；是将具有能量的水(液体)通过喷嘴喷射出带能量的水帘，喷射系统由支架、短横喷嘴、旋转喷嘴、侧边喷嘴和下喷嘴组成。

A Wave-piercing Side-wall Hovercraft

【技术实现步骤摘要】
一种穿浪型侧壁气垫船
：本专利技术属于侧壁气垫船领域，具体是一种穿浪型侧壁气垫船，主要用于在海况中航行的稳定、增加排水量和节能。技术背景：侧壁气垫船从问世以来，通过几十年的发展，出现了很多种类型的侧壁气垫船，国际上都以侧壁气垫船高速的优点用于军事行动和执行特殊任务。典型的是前苏联的“布拉风导弹艇”和瑞士的“斯米格”级侧壁气垫船，“布拉风导弹艇”标准排水量750t，满载排水量1050t，估算垫升气压强在7.5kPa-10.5kPa之间，速度达到45kn-55kn，用于垫升气能耗6600匹马力，在海况中航行震动大，失速大，高频震动给艇上操作人员都造成有后遗症。“斯米格”级侧壁气垫船，排水量为140t，垫升气压强在6.0kPa。“野牛”气垫船满载排水量555t，垫升气压强在4.6kPa-5.5kPa之间，垫升气能耗23340匹马力。围裙都是柔性气囊式，在气囊内充气，气压稍高于气垫压力，封住气体不外漏，气囊受波浪冲击时，振动受力变形，囊压升高，受力变形气的囊压将压力向船头传递，使船头上翘，波浪消失船头下埋复位，在单位时间内的波动次数就是对船的冲击频率，航速越高频率越大。其次是围裙与水面接触缝隙难以密封，缝隙漏气需要大量的气体补充才得以保证气垫船的升力，补气耗能大，初步计算“布拉风导弹艇”宽17m除两侧壁厚度2m，前后涉水围裙宽度共30m，首尾围裙单位长度补气能耗是220马力/m，“野牛”的围裙单位长度补气能耗为166马力/m，补气耗能是根据垫升压力升高而增加。再其次是缝隙漏气使垫升气压难以升高，船的排水量受到限制，提高气压则耗能成倍增加，最后还有气囊对卵波引起的漏气无法解决。侧壁气垫船在发展中遇到一系列的问题，首封的阻力由于气囊尺寸加大而急剧增加，且裙首堵水飞溅严重，稳定性及操作性变差，由于气垫船特性所决定，在设计中以平船首为主等。综上所述，围裙是影响最大的因素之一，是侧壁气垫船发展的关键。这些问题是；首围裙越峰所造成的高频震动无法解决，耐波能力差；首尾围裙与水面接触连接处的缝隙难以密封，垫升气漏失能量消耗大，围裙对卵波造成的漏气无法解决，续航距离短，围裙漏气导至垫升压力低，使船的排水量小，这些技术问题到目前为止没有得到很好解决，使其发展缓慢而没有达到广泛应用。
技术实现思路
：本专利技术是在侧壁气垫船现有水平上进行进一步改进，特别是围裙上的改进，现有的侧壁气垫船围裙都是柔性气囊式围裙，相关的研究单位和个人都对气囊式围裙进行大量研究，在国内各期刊上发表很多有价值的文章，如《改善侧壁气垫船耐波性能的有效措施》《气垫船围裙锦纶6骨架材料的研究设计》《国外气垫船围裙材料及其应用研究概况》《气垫船围裙动态受力分析》等，都是对柔性气囊式围裙材料、结构、动态受力方面的研究，取得了很大的进展，使柔性气囊式围裙使用寿命在内河航行有效增长，但是在耐波、耗能、振动和排水量等方面的技术和围裙与水面缝隙漏气和垫升气压力低都没有很好解决，ZL.201620410349.7专利中公布了“一种侧壁气垫船”，其特征采是用喷射高压水帘来密封水面缝隙的方法，对水面缝隙密封已提出了一种新方法，密封效果很好，对卵波形成的空隙漏气也是有很好的缓减作用，喷射形式是固定式喷射密封，但是没有围裙，使其耐波性能欠佳，只能在无浪水面中航行，使用范围有很大的局限。近期又设计出一种新型的围裙结构，是一个能滚动的叶轮转盘，高速旋转可以对水面缝隙进行钢性密封，垫升气不会从这里漏出，但其它运动间隙还是存在漏气问题，固定的叶轮，耐波性能欠佳。本专利技术改固定喷射密封为动态喷射密封，使用范围增宽，更适合在海况中使用，针对首尾气囊式围裙在海况中的越峰所造成的高频震动问题与水面缝隙漏气不能密封的技术难点，提供的一种独特喷射密封技术，解决了气囊式围裙对水面缝隙漏气不能解决的漏气问题、气囊式围裙的高频振动问题，大幅度减少垫升气漏气的能量消耗，有效提高垫升气压力，能够改变气垫船排量小的现状，为适应海况航行提供了向大排水量发展技术条件。针对现有的首围裙越峰所造成的高频震动和推水阻力大的问题无法解决，耐波能力差、首尾围裙与水面缝隙漏气、排水量小和传统平首部的设计问题，提供一种密封、吸浪、穿浪船体、在海况中航行稳定、低能耗、高垫升气压的船体结构的侧壁气垫船，提高适应海况中航行的船体外型，目的在于既有气垫船功能还保持有水面船特征，更适应在海况中航行的需要，主要是：吸浪式围裙；在海况中航行，改变围裙的受力方式，由越浪改为围裙放浪，气垫吸浪，围裙作扇形运动使浪的冲击力不会对船形成高频振动或振动幅度很小。穿浪型悬梁船首；为适应更大海况航行，不可能无限度加大围裙尺寸，以免造成对其它参数的影响，结合气垫船和水面船之优点，采取的方法是二级组合，在围裙吸浪范围内由围裙和气垫放浪吸浪，超出围裙吸浪范围就发挥水面船穿浪优势，改变了气垫船平头设计的传统概念，将船首设计为穿浪式悬梁船首，以便在浮航时克服平船首造成的兴波阻力大的缺点，悬梁船首底部高于围裙，波浪超出围裙吸收高度时，由船首穿浪航行减少波浪对船兴波阻力，使侧壁气垫船在海面上航行适应性能提高，提高海况航行级别。高频振动转换；将气囊围裙的高频振动转换成由轴承控制的园弧运动，轴承的特性是摩擦阻力小、转速快(即频率高)反应灵敏，承受负荷大，不易坏，经过转换后高频振动的技术难题达到解决。喷射高压水帘密封；高压水帘插入水中，直接堵塞水面缝隙，防止围裙与水面接触缝隙漏气，减少漏气降低能量消耗，并能提高垫升气压力成倍增加排水量，特别是对卵波造成的漏气具有独特的效果。围裙错层设置；围裙错层设置，分散波浪对船体的波峰冲击。本专利技术采用的技术方案是：一种穿浪型侧壁气垫船，其特征在于，所述的穿浪型侧壁气垫船包括：-船体：船体前端为悬梁船首，悬梁船首设置在船体的前部，底部高于响应围裙顶部，超出围裙垂直平面并向前方向水平伸出一定长度，在船首的前端形成角度，适应穿浪需要。所述船体尾部设置有平衡船尾，平衡船尾与船的浮点中心产生一个力矩，力矩的大小跟悬梁船首对船的浮点中心产生一个力矩相等，使船体前后保持平衡状态。所述船体中部两侧设置有向下延伸的、刚性的左右前侧壁；船体后部两侧设置有向下延伸的、刚性的左右后侧壁；所述左右前侧壁比左右后侧壁窄，左右前侧壁的尾部在左右后侧壁前端之间重叠一段长度，前后左右侧壁之间相隔有距离，侧壁之间保持平行，左右前侧壁前端相距宽度于该处的左右玄宽度相等.所述的船首前侧壁前端之间设置前喷射式围裙，船中部前侧壁后端与后侧壁前端之间设置中喷射式围裙，船后部在后侧壁后端之间设置后喷射式围裙。在前喷射式围裙和中喷射式围裙两边的侧壁前部，喷射式围裙的前方两边均设置有限位器，喷射式围裙受垫升气压力向外推时挡住围裙，不让围裙外翻。后围裙外侧与船尾的底部之间设置有调节器，调节后围裙开启高度。所述的船首设置1个或者多个单元喷射式围裙。所述的船中设置1个或者多个单元喷射式围裙。所述的船后设置1个或者多个单元喷射式围裙。所述的限位器由外筒、弹簧和触头组成。所述的调节器是由液缸、压力液、活塞、弹簧、调节螺帽、控制阀和储能器组成。气垫左右前侧壁、左右后侧壁、前、中、后围裙与船底和水面构成气垫腔形成气垫。供水系统；供水系统主要由增压水泵、以及向前喷射式围裙供水管、中喷射式围裙供水管、后喷射式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.所述的穿浪型侧壁气垫船，其特征在于，一种穿浪型侧壁气垫船，包括：船体：所述的船体前端为悬梁船首，悬梁船首设置在船体的前部，底部高于围裙顶部，超出围裙垂直平面并向前方向水平伸出一定长度，在船首的前端形成角度，适应穿浪需要；所述的船体尾部设置有平衡船尾，平衡船尾与船的浮点中心产生一个力矩，力矩的大小跟悬梁船首对船的浮点中心产生一个力矩相等，使船体前后保持平衡状态。所述的船体中部两侧设置有向下延伸的、刚性的左右前侧壁；船体后部两侧设置有向下延伸的、刚性的左右后侧壁；左右前侧壁比左右后侧壁窄，左右前侧壁的尾部在左右后侧壁前端之间重叠一段长度，前后左右侧壁之间相隔有距离，侧壁之间保持平行，左右前侧壁前端相距宽度于船前该处的左右玄宽度相等；所述的船首前侧壁前端之间设置前喷射式围裙，所述的船中前侧壁后端与后侧壁前端重叠段之间设置中喷射式围裙，所述的船后侧壁之间设置后喷射式围裙；所述的前喷射式围裙和中喷射式围裙两边的侧壁部，在喷射式围裙的前方均设置有限位器，在喷射式围裙受垫升气压力向外推时挡住围裙，不让围裙外翻；所述的后围裙外侧与船尾的底部之间设置有调节器，调节后围裙开启高度；所述的船首设置1个或者多个单元喷射式围裙；所述的船中设置1个或者多个单元喷射式围裙；所述的船后设置1个或者多个单元喷射式围裙；所述的限位器由外筒、弹簧和触头组成；所述的调节器是由液缸、压力液、活塞充液阀、弹簧、调节螺帽控制阀和储能器组成；供水系统；所述的供水系统主要由增压水泵、以及向前喷射式围裙供水管、中喷射式围裙供水管、后喷射式围裙供水管组成；进水口设置在左右后侧壁前部，船上加压水泵从此处吸水由供水系统向喷射式围裙喷射系统供高压水；供气系统；所述的供气系统主要是增压风机和充气管组成，增压风机设置在船体上，充气管一端与风机相连，另一端与气垫腔相连；喷射式围裙；所述的喷射式围裙包括围裙和喷射系统；围裙由支撑轴承、支架、上横管、短横管、侧立管、下横管、中立管和面板组成，所述上横管与下横管中间连接短横管、侧立管、中立管构成环形通水通道满足喷嘴的喷射用水；所述的支架与上横管之间安装有支撑轴承固定，支架与船底壁之间设置有密封胶垫，轴承两边设置密封圈，上横管在支撑轴承固定处呈园筒状，使上横管在支架中间能作旋转运动，所述的短横管、侧立管、下横管、中立管横截面均为矩形状，围裙在波浪的推动下作来回摆动；喷射系统；所述的喷射系统是将具有能量的水(液体)通过喷嘴喷射出带能量的高压水帘，用高压水帘阻止垫升气漏出；喷射系统由支架、短横喷嘴、旋转喷嘴、侧边喷嘴和下喷嘴组成；所述的支架由船外穿过船底壁进入船体内，由船体内增压水泵通过供水系统提供高压水通过前喷射式围裙供水管、中喷射式围裙供水管、后喷射式围裙供水管连接支架上端入口进入上横管，由上横管将高压水分配到短横管、侧立管、中立和下横管，再通过喷嘴喷射出高压水帘；所述的旋转喷嘴设置在上横管上，位于响裙顶部，在上横管轴向方向有多个呈狭长的缝隙状喷嘴口，喷射方向为围裙内侧的气垫，夹角为0°＜α≤90°；所述的短喷嘴设置在短横管上部、侧喷嘴设置在围裙左右侧立管边部、下喷嘴设置在围裙下横管底部，喷嘴均在轴向方向呈狭长的直通缝隙状喷嘴口，喷嘴均分布在围裙四周边部和短横管上部，喷射方向为围裙内侧的气垫，夹角为0°＜β≤90°；喷嘴喷射水帘；所述的短喷嘴将短横管与支撑架下部之间的缝隙密封、旋转喷嘴将上横管与船底壁之间缝隙密封、分布左右侧喷嘴将与侧立管与两侧壁缝隙密封、下喷嘴将下横管与水面的缝隙密封；在航行中，喷嘴喷出的高压水帘随响应围裙一道波动，形成一个动密封系统，阻止垫升气体漏出。...

【技术特征摘要】
1.所述的穿浪型侧壁气垫船，其特征在于，一种穿浪型侧壁气垫船，包括：船体：所述的船体前端为悬梁船首，悬梁船首设置在船体的前部，底部高于围裙顶部，超出围裙垂直平面并向前方向水平伸出一定长度，在船首的前端形成角度，适应穿浪需要；所述的船体尾部设置有平衡船尾，平衡船尾与船的浮点中心产生一个力矩，力矩的大小跟悬梁船首对船的浮点中心产生一个力矩相等，使船体前后保持平衡状态。所述的船体中部两侧设置有向下延伸的、刚性的左右前侧壁；船体后部两侧设置有向下延伸的、刚性的左右后侧壁；左右前侧壁比左右后侧壁窄，左右前侧壁的尾部在左右后侧壁前端之间重叠一段长度，前后左右侧壁之间相隔有距离，侧壁之间保持平行，左右前侧壁前端相距宽度于船前该处的左右玄宽度相等；所述的船首前侧壁前端之间设置前喷射式围裙，所述的船中前侧壁后端与后侧壁前端重叠段之间设置中喷射式围裙，所述的船后侧壁之间设置后喷射式围裙；所述的前喷射式围裙和中喷射式围裙两边的侧壁部，在喷射式围裙的前方均设置有限位器，在喷射式围裙受垫升气压力向外推时挡住围裙，不让围裙外翻；所述的后围裙外侧与船尾的底部之间设置有调节器，调节后围裙开启高度；所述的船首设置1个或者多个单元喷射式围裙；所述的船中设置1个或者多个单元喷射式围裙；所述的船后设置1个或者多个单元喷射式围裙；所述的限位器由外筒、弹簧和触头组成；所述的调节器是由液缸、压力液、活塞充液阀、弹簧、调节螺帽控制阀和储能器组成；供水系统；所述的供水系统主要由增压水泵、以及向前喷射式围裙供水管、中喷射式围裙供水管、后喷射式围裙供水管组成；进水口设置在左右后侧壁前部，船上加压水泵从此处吸水由供水系统向喷射式围裙喷射系统供高压水；供气系统；所述的供气系统主要是增压风机和充气管组成，增压风机设置在船体上，充气管一端与风机相连，另一端与气垫腔相连；喷射式围裙；所述的喷射式围裙包括围裙和喷射系统；围裙由支撑轴承、支架、上横管、短横管、侧立管、下横管、中立管和面板组成，所述上横管与下横管中间连接短横管、侧立管、中立管构成环形通水通道满足喷嘴的喷射用水；所述的支架与上横管之间安装有支撑轴承固定，支架与船底壁之间设置有密封胶垫，轴承两边设置密封圈，上横管在支撑轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王远兰，
申请(专利权)人：王远兰，
类型：发明
国别省市：四川,51